CN110128037A - 一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置及方法。尾渣仓的钢渣尾渣放置渣盘中，经渣盘车移动接渣、运入运出消解釜；采用CO2、蒸汽在0.2～3MPa的压力条件下对消解釜内钢渣尾渣进行游离CaO消解处理。进而对消解处理后的消解渣进行钢渣筛筛分、碎渣机破碎、洗渣机清洗等操作工序处理，获得钢渣砂和钢渣石。本发明优点是装置上和方法上实现钢渣尾渣制备砂石，工艺过程简单，装备化程度高，系统处理周期短，经济成本合理，处理后钢渣尾渣可100％替代建筑、道路等领域用砂、石材料，可望实现钢渣尾渣的全部资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢渣尾渣制备砂石的装置及方法，特别是一种冷态钢渣尾渣先进行游离 CaO消解处理再制备砂石的装置及方法。
背景技术
每生产1吨钢约产生0.12～0.14吨的钢渣，2018年我国钢渣产生量约1.2亿吨，利用率为30％，大量钢渣没有资源化利用，占用土地、污染环境。
钢渣中往往含有1～6％的游离CaO，游离CaO和水反应产生体积膨胀现象，导致使用钢渣生产的建材等产品产生开裂等破坏，产生安全隐患。因此需要针对钢渣中游离CaO进行消解处理，才能保障钢渣的安定性合格，实现建筑、道路等领域的安全应用。
目前国内仅有不到一半的钢渣采用热闷等具备CaO消解能力的工艺处理，仍有50％以上的钢渣没有进行游离CaO消解。每年国内新产生6000万吨以上的冷态钢渣没有进行游离CaO 消解，且多年累计堆存安定性不合格的冷态钢渣量数亿吨，需要进行游离CaO消解处理才能够资源化利用。没有游离CaO消解的冷态钢渣往往经数年甚至更长时间的自然陈化才能稳定，但因各地自然条件和钢渣属性的不同无法提供具体的自然陈化时间和方法。钢渣中含有少量的粉末，且经CaO消解处理后的钢渣也往往产生一定的粉化，需要采用洗涤等措施去除其中的粉状物料，才能保证作为砂石的品质。
大量的基础设施建设需要大量的砂石原料，每年的基础设施建设用砂石量以数十亿吨计。开山炸石等破坏自然环境的砂石生产方式已经严令禁止，砂石原料价格日益增长。采用钢渣等固废进行砂石生产制备是实现固废批量资源化利用的有效途径，符合循环经济的建设和发展。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明涉及一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置，特别是一种冷态钢渣尾渣先进行游离CaO消解处理再制备砂石的装置及方法。尾渣仓的钢渣尾渣放置渣盘中，经渣盘车移动接渣、运入运出消解釜；采用CO2、蒸汽在0.2～3MPa的压力条件下对消解釜内钢渣尾渣进行游离CaO消解处理。进而对消解处理后的消解渣进行钢渣筛筛分、碎渣机破碎、洗渣机清洗等操作工序处理，获得钢渣砂和钢渣石。本发明优点是装置上和方法上实现钢渣尾渣制备砂石，工艺过程简单，装备化程度高，系统处理周期短，经济成本合理，处理后钢渣尾渣可100％替代建筑、道路等领域用砂、石材料，可望实现钢渣尾渣的全部资源化利用。
本发明提供一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其包括：尾渣仓(1)、渣盘(2)、渣盘运输装置，优选为渣盘车(3)、消解釜(4)、蒸汽锅炉(5)、蒸汽管(6)、储气罐(7)、气管(8)、钢渣筛(10)和洗渣机(14)；尾渣仓(1)中存储有钢渣尾渣，至少一个所述渣盘(2) 能够设置在渣盘运输装置上，渣盘运输装置能够在尾渣仓(1)和消解釜(4)之间移动，用于将尾渣仓(1)中的钢渣尾渣通过至少一个所述渣盘(2)运输到消解釜(4)内；蒸汽锅炉 (5)通过蒸汽管(6)连接消解釜(4)，用于将蒸汽锅炉(5)产生的蒸汽充入消解釜(4) 中；储气罐(7)通过气管(8)连接消解釜(4)，用于将储气罐(7)中的气体充入消解釜(4) 内；消解釜(4)连接钢渣筛(10)，用于将消解釜(4)处理后的消解渣(9)经钢渣筛(10) 筛分成粗渣(11)和细渣(12)；钢渣筛(10)连接洗渣机(14)，用于将细渣(12)和粗渣 (11)可直接经洗渣机(14)处理分别获得钢渣砂(15)和钢渣石(16)。
其中，所述处理装置还包括碎渣机(13)，钢渣筛(10)连接碎渣机(13)，用于将粗渣(11)可经碎渣机(13)进行破碎成细渣(12)，碎渣机(13)可连接洗渣机(14)，用于将经碎渣机(13)破碎后的细渣(12)经洗渣机(14)清洗去除粉尘获得钢渣砂(15)。
其中，消解釜(4)、钢渣筛(10)、碎渣机(13)和洗渣机(14)之间的连接采用皮带输送机连接。
其中，所述渣盘(2)采用钢板制造，渣盘(2)内部高度不超过1m，渣盘(2)底部及四周钢板均设置通气孔，通气孔径为2～10mm。
其中，所述渣盘(2)可在渣盘车(3)上进行重叠放置2～5层，渣盘(2)经渣盘车(3)运入和/或运出消解釜(4)。
其中，所述蒸汽锅炉(5)和消解釜(4)设计压力为0.6～3.5MPa，工作压力0.2～3MPa；所述蒸汽锅炉(5)、消解釜(4)以及蒸汽管道(6)用保温材料进行外保温。所述蒸汽锅炉和消解釜以及蒸汽管道全部采用岩棉、硅酸铝等保温材料进行外保温；
其中，所述储气罐(7)中气体为CO2，储气罐(7)和气管(8)设计压力0.6～3.5MPa，工作压力0.2～3MPa。
其中，其特征在于，所述钢渣筛(10)可更换筛板调节筛孔大小，筛孔直径调节范围为 3～30mm；所述碎渣机(13)可更换出料板调节出料孔大小，出料孔直径调节范围为3～10mm。
本发明还涉及一种钢渣尾渣制备砂石的方法，优选采用上述的处理装置制备砂石的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、钢渣尾渣储存在尾渣仓(1)中，渣盘(2)坐在渣盘运输装置，优选为渣盘车(3)上，渣盘车(3)移动渣盘(2)至尾渣仓(1)下进行接渣，将空渣盘(2)接渣到位后，渣盘车 (3)从尾渣仓(1)退出，继而将空渣盘(2)叠放在上一个渣盘(2)上，依次接渣2～5次至接渣完成；
(2)、打开消解釜(4)门，使用渣盘车(3)移动接渣完成的渣盘(2)放置在消解釜(4)内，而后渣盘车(3)从消解釜(4)内退出，关闭消解釜(4)门；
(3)、将储气罐(7)中的气体经气管(8)充入消解釜(4)内，至消解釜(4)内压力达到0.01～1MPa；
(4)、将蒸汽锅炉(5)经蒸汽管(6)对消解釜(4)进行充蒸汽，使消解釜(4)内压力达到0.1～3MPa，而后保持恒压1～6h(小时)；
(5)、消解釜(4)恒压时间结束，通过蒸汽管(6)逐步释放消解釜(4)内蒸汽，在不超过 0.06MPa微正压条件下打开消解釜(4)门；
(6)、消解完成后打开消解釜(4)门，使用渣盘车(3)进入消解釜(3)将渣盘(2)运出获得消解渣(9)；
(7)、消解渣(9)经钢渣筛(10)筛分获得细渣(12)和粗渣(11)，细渣(12)和粗渣(11) 可直接经洗渣机(14)清洗去除粉尘获得钢渣砂(15)和钢渣石(16)。
其中，还包括步骤：(8)、粗渣(11)还可经碎渣机(13)进行破碎至一定粒度的细渣(12)，再经洗渣机(14)清洗去除粉尘获得钢渣砂(15)。优选整个钢渣尾渣消解制砂处理周期2～6h (小时)，消解处理所得消解渣(9)的28天浸水膨胀率低于0.5％。优选制备所得钢渣砂(15) 粒度范围小于10mm，钢渣石(16)粒度范围3～30mm。
各种物料运输通过皮带输送机，设备的连接均通过皮带输送机。
本发明优点是装置上和方法上实现钢渣尾渣制备砂石，工艺过程简单，装备化自动化程度高，系统处理周期短，经济成本合理，处理后钢渣稳定性好。通过该工艺处理后的钢渣可 100％替代建筑、道路等领域用砂、石等材料，完全能够满足相关钢渣资源化利用技术指标的要求。
附图说明
图1钢渣尾渣制备砂石装置示意图。
具体实施方式
一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置如图1所示，其包括：尾渣仓1、渣盘2、渣盘运输装置，优选为渣盘车3、消解釜4、蒸汽锅炉5、蒸汽管6、储气罐7、气管8、钢渣筛10、碎渣机13和洗渣机14；尾渣仓1中存储有钢渣尾渣，至少一个所述渣盘2能够设置在渣盘车3 上，渣盘车3能够在尾渣仓1和消解釜4之间移动，用于将尾渣仓1中的钢渣尾渣通过至少一个所述渣盘2运输到消解釜4内；蒸汽锅炉5通过蒸汽管6连接消解釜4，用于将蒸汽锅炉5产生的蒸汽充入消解釜4中；储气罐7通过气管8连接消解釜4，用于将储气罐7中的气体充入消解釜4内；消解釜4连接钢渣筛10，用于将消解釜4处理后的消解渣9经钢渣筛 10筛分成粗渣11和细渣12；钢渣筛10连接洗渣机14，用于将细渣12和粗渣11可直接经洗渣机14处理分别获得钢渣砂15和钢渣石16。
其中，钢渣筛10连接碎渣机13，用于将粗渣11可经碎渣机13进行破碎成细渣12，碎渣机13可连接洗渣机14，用于将经碎渣机13破碎后的细渣12经洗渣机14清洗去除粉尘获得钢渣砂15。制备所得钢渣砂15粒度范围小于10mm，钢渣石16粒度范围3～30mm。其中，消解釜4、钢渣筛10、碎渣机13和洗渣机14之间的连接采用皮带输送机连接。
钢渣尾渣采用渣盘2装，装有钢渣尾渣的渣盘2经渣盘车3进出消解釜4；蒸汽锅炉5经蒸汽管6连接消解釜4；储气罐7经气管8连接消解釜4；消解釜4处理后的消解渣9经钢渣筛10筛分成粗渣11和细渣12；粗渣11还可经碎渣机13破碎成细渣12；细渣12、粗渣1 经洗渣机14处理分别获得钢渣砂15、钢渣石16。其中，渣盘2采用钢板为原料制造，渣盘 2内部高度不超过1m，渣盘2底部及四周钢板均设置通气孔，通气孔径为2～10mm。其中，渣盘2可在渣盘车3上进行重叠放置2～5层，经渣盘车3运入运出消解釜4。其中，蒸汽锅炉5和消解釜4设计压力为0.6～3.5MPa，工作压力0.2～3MPa；其中，蒸汽锅炉5和消解釜4 以及蒸汽管道6全部采用岩棉、硅酸铝等保温材料进行外保温；其中，储气罐7中气体为CO2，储气罐7和气管8设计压力0.6～3.5MPa，工作压力0.2～3MPa；其中，钢渣筛10可更换筛板调节筛孔大小，筛孔调节范围为3～30mm。其中，碎渣机13可更换出料板调节出料孔径大小，出料孔调节范围为3～10mm。
如图1所示，一种采用上述装置对钢渣尾渣制备砂石的方法，包括如下步骤：(1)钢渣尾渣储存在尾渣仓1中，渣盘2坐在渣盘车3上，渣盘车3移动渣盘2至尾渣仓1下进行接渣，将空渣盘2接渣到位后，渣盘车3从尾渣仓1退出，继而将空渣盘2叠放在上一个渣盘 2上，依次接渣2～5次至接渣完成；(2)打开消解釜4门，使用渣盘车3移动接渣完成的渣盘2放置在消解釜4内，而后渣盘车(3)从消解釜4内退出，关闭消解釜4门；(3)将储气罐7中气体为CO2经气管8充入消解釜4内至消解釜4内压力达到0.01～1MPa；(4)将蒸汽锅5炉经蒸汽管6对消解釜4进行充蒸汽使消解釜4内压力达到0.2～3MPa，而后保持恒压 1～6h(小时)；(5)消解釜4恒压时间结束，通过蒸汽管6逐步释放消解釜4内蒸汽，在不超过0.06MPa微正压条件下打开消解釜4门；(6)消解完成后打开消解釜4门，使用渣盘车(3) 进入消解釜3将渣盘2运出获得消解渣9；(7)消解渣9经钢渣筛10筛分获得细渣12和粗渣11，细渣12和粗渣11可直接经洗渣机14清洗去除粉尘获得钢渣砂15和钢渣石16。(8) 粗渣11可经碎渣机13进行破碎至一定粒度的细渣12，再经洗渣机14清洗去除粉尘获得钢渣砂15。
其中，整个钢渣尾渣消解制砂处理周期2～6h(小时)，消解处理所得消解渣9的28天浸水膨胀率低于0.5％。
其中，制备所得钢渣砂15粒度范围0～10mm，钢渣石16粒度范围3～30mm。
Claims (10)
1.一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其包括：尾渣仓(1)、渣盘(2)、渣盘运输装置，优选为渣盘车(3)、消解釜(4)、蒸汽锅炉(5)、蒸汽管(6)、储气罐(7)、气管(8)、钢渣筛(10)和洗渣机(14)；尾渣仓(1)中存储有钢渣尾渣，至少一个所述渣盘(2)能够设置在渣盘运输装置上，渣盘运输装置能够在尾渣仓(1)和消解釜(4)之间移动，用于将尾渣仓(1)中的钢渣尾渣通过至少一个所述渣盘(2)运输到消解釜(4)内；蒸汽锅炉(5)通过蒸汽管(6)连接消解釜(4)，用于将蒸汽锅炉(5)产生的蒸汽充入消解釜(4)中；储气罐(7)通过气管(8)连接消解釜(4)，用于将储气罐(7)中的气体充入消解釜(4)内；消解釜(4)连接钢渣筛(10)，用于将消解釜(4)处理后的消解渣(9)经钢渣筛(10)筛分成粗渣(11)和细渣(12)；钢渣筛(10)连接洗渣机(14)，用于将细渣(12)和粗渣(11)可直接经洗渣机(14)处理分别获得钢渣砂(15)和钢渣石(16)。
2.根据权利要求1所述的钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括碎渣机(13)，钢渣筛(10)连接碎渣机(13)，用于将粗渣(11)可经碎渣机(13)进行破碎成细渣(12)，碎渣机(13)可连接洗渣机(14)，用于将经碎渣机(13)破碎后的细渣(12)经洗渣机(14)清洗去除粉尘获得钢渣砂(15)。
3.根据权利要求2所述的钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其特征在于，消解釜(4)、钢渣筛(10)、碎渣机(13)和洗渣机(14)之间的连接采用皮带输送机连接。
4.根据权利要求1-3之一所述的钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其特征在于，所述渣盘(2)采用钢板制造，渣盘(2)内部高度不超过1m，渣盘(2)底部及四周钢板均设置通气孔，通气孔直径为2～10mm。
5.根据权利要求1-4之一所述的钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其特征在于，所述渣盘(2)可在渣盘车(3)上进行重叠放置2～5层，渣盘(2)经渣盘车(3)运入和/或运出消解釜(4)。
6.根据权利要求1-5之一所述的钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其特征在于，所述蒸汽锅炉(5)和消解釜(4)设计压力为0.6～3.5MPa，工作压力0.2～3MPa；所述蒸汽锅炉(5)、消解釜(4)以及蒸汽管道(6)用保温材料进行外保温。
7.根据权利要求1-6之一所述的钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其特征在于，所述储气罐(7)中气体为CO2，储气罐(7)和气管(8)设计压力0.6～3.5MPa，工作压力0.2～3MPa。
8.根据权利要求1-7之一所述的钢渣尾渣制备砂石的处理装置，其特征在于，所述钢渣筛(10)可更换筛板调节筛孔大小，筛孔直径调节范围为3～30mm；所述碎渣机(13)可更换出料板调节出料孔大小，出料孔直径调节范围为3～10mm。
9.一种钢渣尾渣制备砂石的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、钢渣尾渣储存在尾渣仓(1)中，渣盘(2)坐在渣盘运输装置，优选为渣盘车(3)上，渣盘车(3)移动渣盘(2)至尾渣仓(1)下进行接渣，将空渣盘(2)接渣到位后，渣盘车(3)从尾渣仓(1)退出，继而将空渣盘(2)叠放在上一个渣盘(2)上，依次接渣2～5次至接渣完成；
(2)、打开消解釜(4)门，使用渣盘车(3)移动接渣完成的渣盘(2)放置在消解釜(4)内，而后渣盘车(3)从消解釜(4)内退出，关闭消解釜(4)门；
(3)、将储气罐(7)中的气体经气管(8)充入消解釜(4)内，至消解釜(4)内压力达到0.01～1MPa；
(4)、将蒸汽锅炉(5)经蒸汽管(6)对消解釜(4)进行充蒸汽，使消解釜(4)内压力达到0.1～3MPa，而后保持恒压1～6h(小时)；
(5)、消解釜(4)恒压时间结束，通过蒸汽管(6)逐步释放消解釜(4)内蒸汽，在不超过0.06MPa微正压条件下打开消解釜(4)门；
(6)、消解完成后打开消解釜(4)门，使用渣盘车(3)进入消解釜(3)将渣盘(2)运出获得消解渣(9)；
(7)、消解渣(9)经钢渣筛(10)筛分获得细渣(12)和粗渣(11)，细渣(12)和粗渣(11)可直接经洗渣机(14)清洗去除粉尘获得钢渣砂(15)和钢渣石(16)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括步骤：(8)、粗渣(11)还可经碎渣机(13)进行破碎至一定粒度的细渣(12)，再经洗渣机(14)清洗去除粉尘获得钢渣砂(15)。优选整个钢渣尾渣消解制砂处理周期2～6h(小时)，消解处理所得消解渣(9)的28天浸水膨胀率低于0.5％。优选制备所得钢渣砂(15)粒度范围小于10mm，钢渣石(16)粒度范围3～30mm。
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| CN201910400022.XA CN110128037A (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置及方法 |
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| CN201910400022.XA CN110128037A (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置及方法 |
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| CN201910400022.XA Pending CN110128037A (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 一种钢渣尾渣制备砂石的处理装置及方法 |
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| CN (1) | CN110128037A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113831042A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-24 | 新疆农业大学 | 多用途钢渣陈化处理方法 |
| CN115872637A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-03-31 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种降低钢渣中游离氧化钙的方法 |
Citations (5)
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| CN101851071A (zh) * | 2010-04-26 | 2010-10-06 | 首钢总公司 | 一种二氧化碳固定与钢渣微粉中游离氧化钙消解的方法 |
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2019
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